مدیریت صحیح می تواند باعث افزایش بهره ری و کاهش ردپای کربن شود. هدف از ین پژوهش، تخمین ردپای کربن و گرمایش جهانی در نظامهای تولید برنج است. در این آزمایش نظام های کاشت فشرده(SRI) ، بهبود یافته و رایج منطقه (سنتی) در مزرعه تولید برنج واقع در شهرستان نکا بررسی شدند. تمامی عملیات زراعی و اطلاعات مربوط به روشهای تولیدی و مقادیر مختلف مصرف نهاده ها (ورودی ها) در سال 1391 ثبت و بررسی شدند. نتایج نشان داد که متوسط پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) در سه نظام کاشت برابر 2803.25 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار بود. بیشترین و کمترین GWP در نظام های کاشت فشرده و رایج منطقه مشاهده شد.GWPدر واحد انرژی ورودی در نظام کاشت فشرده حداقل و در نظام کاشت رایج منطقه و حداکثر بود. نظام های کاشت رایج منطقه و فشرده به ترتیب بیشترین و کمترین GWP در واحد انرژی خروجی را داشتند. کمترین و بیشترین ردپای کربن در واحد وزن نیز در نظامهای کاشت فشرده و رایج منطقه به دست آمد. بنابراین، شیوه صحیح مدیریت مزرعه در نظام تولید فشرده به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، پتانسیل گرمایش جهانی و ردپای کربن منجر شد.

سابقه و هدف: ارزیابی محیط زیستی چرخه زندگی گیاهان زراعی در سامانه های تولید یکی از روش های مورد قبول برای دستیابی به هدف های کشاورزی پایدار است. بخش کشاورزی نیز سهم بسزایی در انتشار گازهای گلخانه ای و گرمایش جهانی دارد. از این رو، بهبود عملیات کشاورزی بعنوان راه کار مناسب برای تخفیف اثر های تغییر اقلیم مطرح است. بنابراین، این پژوهش با هدف ارزیابی محیط زیستی سناریوهای مختلف تولید ارقام اصلاح شده برنج اجرا شد. مواد و روش ها: پس از ارزیابی اولیه و مشورت با متخصصان برنج، 100 مزرعه در روش کاشت نیمه مکانیزه و 100 مزرعه در روش سنتی در منطقه ساری در سال های 1395 و 1396 انتخاب شدند. پس از ثبت اطلاعات، هر روش کاشت بر اساس شیوه مدیریت زراعی و مصرف نهاده ها به چهار نظام کاشت تبدیل شده که در مجموع هشت سناریو را تشکیل دادند. چهار سناریوی روش نیمه مکانیزه شامل چهار نظام کم نهاده (SL)1، حفاظتی (SCI)2، رایج منطقه (SCII)3 و پرنهاده (SH)4 و چهار سناریوی روش سنتی نز به ترتیب نظام های کم نهاده (TL)5، حفاظتی (TCI)6، رایج منطقه (TCII)7 و پرنهاده (TH)8 بودند. نتایج و بحث: یافته ها نشان داد میانگین عملکرد شلتوک در هشت سناریو برابر 6418 کیلوگرم در هکتار و میانگین انرژی ورودی در هشت سناریو برابر 93/28138 مگاژول در هکتار بود که 44/45 درصد انرژی تجدیدپذیر و 56/54 درصد انرژی تجدیدناپذیر را شامل می شد. بیشترین انرژی ورودی در سناریوی SH و TH مشاهده شد که مربوط به نظام کاشت پرنهاده در هر دو روش کاشت است. میانگین انرژی خروجی در هشت سناریو برابر 197076 مگاژول در هکتار و بیشترین انرژی خروجی در سناریوهای SCII، SH، TCII و TH به دست آمد. میانگین بهره وری انرژی در هشت سناریو برابر 23/0 کیلوگرم بر مگاژول بود که کمترین میزان آن در هر دو روش کاشت در نظام پرنهاده حاصل شد و دیگر سناریوها در یک سطح قرار گرفتند. میانگین انتشار دی اکسید کربن در هشت سناریو برابر 37/1120 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار بود که بذر، سوخت و ادوات و ماشین آلات بالاترین سهم را داشتند. از نظر پتانسیل گرمایش جهانی در واحد سطح سناریوی TH در رتبه اول و سناریوی SH در رتبه دوم قرار گرفت. بالاترین پتانسیل گرمایش جهانی در واحد وزن شلتوک و انرژی ورودی در سناریوی SL و TL به دست آمد. بیشترین انتشار فلزهای سنگین در آب و خاک در هر دو روش کاشت در نظام کاشت پرنهاده مشاهده شد و نظام کاشت رایج در رتبه دوم قرار گرفت. بیشترین بهره وری خالص اولیه (NPP)9 در سناریوهای تولید مربوط به نظام های کاشت رایج و پرنهاده بود که میزان آن در روش کاشت نیمه مکانیزه بالاتر از روش سنتی به دست آمد. در هر دو روش کاشت، بیشترین ورودی کربن نسبی (Ri) در سناریوهای تولید مربوط به نظام کاشت کم نهاده (SL و TL) حاصل شد. با توجه به کربن ورودی – خروجی و کربن خالص در هشت سناریو، میانگین شاخص پایداری نیز برابر 66/4 به دست آمد. بالاترین شاخص پایداری در سناریوی SCI (05/5) مشاهده شد که مربوط به نظام کاشت حفاظتی بود. سناریوهای TL، SL، SCII و TCI از نظر شاخص پایداری در رتبه های بعدی قرار گرفتند. در واقع، شیوه صحیح مدیریت مزرعه در نظام تولید حفاظتی به کاهش انتشار آلاینده های محیط زیستی منجر شد. نتیجه گیری: طبق یافته ها، نظام های کاشت کم نهاده و حفاظتی در هر دو روش کاشت به شاخص های توسعه پایدار نزدیکتر بودند. همچنین، کشاورزان منطقه در نظام های تولید پرنهاده و رایج بیشتر، بهره وری اقتصادی در تولید برنج را در نظر گرفته و کمتر به پایداری محیط زیستی و بهره وری انرژی توجه داشتند. از این رو، استفاده از یافته های این پژوهش می تواند برای افزایش پایداری بوم نظام ها و همچنین کاهش اثرهای سوء محیط زیستی ناشی از مصرف نهاده های شیمیایی و دستیابی به هدف های کشاورزی پایدار بسیار تأثیرگذار باشد.

این مطالعه جهت بررسی انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی مزارع ذرت دانه ای در شهرستان گرگان انجام گردید. داده های مورد نیاز از سه روش کاشت مرسوم (کشت بهاره، کشت تابستانه در بقایای گندم و کشت تابستانه بدون بقایای گندم پس از آتش زدن بقایای گندم) از طریق پرسشنامه از کشاورزان تهیه شد. پس از آن داده های مورد نیاز در سه بخش مصرف سوخت، سوخت مصرفی و پتانسیل گرمایش جهانی ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای بر مبنای معادل دی اکسید کربن محاسبه گردید. نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی در کشت بهاره، کشت تابستانه در بقایای گندم و کشت تابستانه بدون بقایای گندم به ترتیب برابر 26367.5، 37845.2 و 27783.2 مگاژول در هکتار بود. در هر سه روش کشت بیشترین مصرف انرژی ورودی مربوط به کود نیتروژن و سوخت برای عملیات زراعی بود همچنین کمترین پتانسیل گرمایش جهانی از کشت بهاره به میزان 2349 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار به دست آمد. بنابراین کشت بهاره ذرت دانه ای دارای اثرات زیست محیطی کمتری است. با توجه به نتایج به دست آمده استفاده از هیبریدهای پرمحصول، مدیریت بقایای گندم و کود نیتروژن در کشت ذرت جهت بالا بردن بهره وری انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی مصرف نهاده ها الزامی است.

1این مطالعه با هدف بررسی ساختار تولید انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی تولید گندم در مناطق مهران و دهلران انجام گرفت. اطلاعات مربوط به میزان مصرف نهاده ها و ستانده ها از 40 پرسش نامه در منطقه مهران، 45 پرسش نامه در منطقه دهلران و مصاحبه حضوری با کشاورزان جمع آوری گردید. انرژی معادل نهاده ها و ستانده ها با استفاده از هم ارز نهاده ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که کل انرژی مصرفی در این مناطق به ترتیب برابر 67157/3 و 68988/4 مگاژول در هکتار و میزان انرژی خروجی برابر 81820 و 94390 مگاژول در هکتار است. براساس تحلیل اقتصادی، نسبت سود به هزینه در مناطق مهران و دهلران برابر 1/42  و 1/58 و بهره وری اقتصادی تولید به ترتیب 3/17 و 3/52 کیلوگرم بر ریال می باشد. با استفاده از تحلیل تابع کاب- داگلاس، ضریب تعیین (R2) در منطقه مهران و دهلران به ترتیب برابر 0/93 و 0/96 محاسبه گردید. مقدار انتشار کل گازهای دی اکسید کربن، اکسید نیتروژن و متان حاصل از کشت گندم در مهران به ترتیب برابر 1328/73 ، 8228/67 و 33/35 کیلوگرم در هکتار و در دهلران به ترتیب 1431/26، 8503/67 و 36/08 کیلوگرم در هکتار محاسبه شد. مقدار پتانسیل گرمایش جهانی در منطقه مهران برابر 9590/75 و در منطقه دهلران برابر 9971/01 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن در هکتار برآوردگردید.

افزایش غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر، موجب افزایش توجه به بهبود ذخایر کربن خاک در اگرواکوسیستم ها به منظور تخفیف اثرات تغییر اقلیم و گرمای جهانی و بهبود کیفیت خاک شده است. مخازن کربن آلی خاک (SOC) نشاندهنده تعادل پویایی از ورودی ها و تلفات کربن است. تبدیل اکوسیستم های طبیعی به اگرواکوسیستم ها باعث تخلیه مخازن کربن آلی خاک می شود. این تلفات در شرایط خروجی کربن بالاتر در مقایسه با ورودی آن و تخریب خاک تشدید می شود. اکوسیستم های خشکی سهم زیادی در غنی سازی دی اکسید کربن اتمسفری دارند. ترسیب کربن به معنای انتقال دی اکسید کربن اتمسفر به مخازن زنده و حفظ آن برای جلوگیری از تلفات سریع آن است. بنابراین، ترسیب کربن خاک به معنای افزایش مخازن کربن آلی و غیرآلی از طریق عملیات کاربری زمین و مدیریت زراعی توصیه شده می باشد. اهداف این مطالعه تعیین ضرایب تبدیل، وزن خشک، کربن آلی، ترسیب کربن اندام های هوایی و زیرزمینی و برآورد انتشار گازهای گلخانه ای مزارع زعفران در استان خراسان رضوی بود. مواد و روش ها این آزمایش در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سال 1395 انجام شد. نمونه برداری به روش تصادفی-سیستماتیک از 10 مزرعه در قالب 30 پلات 5/0 متر مربعی در طول سه ترانسکت 50 متری اجرا گردید. اندام های زیرزمینی با استفاده از سیلندر نمونه برداری و سپس از خاک به طور کامل جدا شدند. بعد از نمونه برداری، اندام های هوایی (شامل گل و برگ) از اندام های زیرزمینی (شامل فلس و بنه) به ترتیب برای اندازه گیری زیست توده اندام هوایی و زیرزمینی جدا شدند. اندام های هوایی و زیرزمینی به طور کامل برای رسیدن به وزن ثابت خشک و به عنوان وزن ماده خشک ارائه گردید. برای تعیین ضرایب تبدیل اندام های هوایی و زیرزمینی از روش احتراق به طور جداگانه استفاده شد. سپس پتانسیل ترسیب کربن اندام های هوایی و زیرزمینی زعفران و خاک اندازه گیری شد. در نهایت، پس از محاسبه میزان انتشار گازهای گلخانه ای شامل دی اکسید کربن (CO2)، اکسید نیتروژن (N2O) و متان (CH4) با استفاده از ضرایب انتشار، پتانسیل گرمایش جهانی تعیین گردید. به منظور آنالیز داده ها، آنالیز واریانس و مقایسه میانگین با روش روش حداقل اختلاف معنی دار با استفاده از نرم افزار SAS 9. 3 انجام شد. یافته ها بر اساس نتایج این آزمایش، وزن خشک، محتوی کربن آلی، ضرایب تبدیل و ترسیب کربن اندام های هوایی و زیرزمینی زعفران به طور معنی داری متفاوت بودند (01/0p≤ ). میانگین عملکرد اندام های زیرزمینی بالاتر از اندام های هوایی بود. بالاترین و پایین ترین ترسیب کربن اندام های هوایی و زیرزمینی به ترتیب برای بنه و گل با 83/5 و 14/0 تن در هکتار محاسبه شد. بیشترین مجموع انتشار گازهای گلخانه ای برای سوخت های فسیلی 78/39 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن به ازای یک هکتار و پتانسیل گرمایش جهانی برابر با 21/7 تن معادل دی اکسید کربن به ازای یک هکتار محاسبه گردید. نتیجه گیری بدین ترتیب، مدیریت ارگانیک و مصرف بقایای گیاهی و کودهای دامی و آلی را می توان به عنوان راهکارهای اکولوژیک در جهت بهبود پتانسیل ترسیب کربن مزارع زعفران مدنظر قرار داد که از طریق کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، تخفیف تغییر اقلیم را نیز تحت تأثیر قرار می دهد.

این مطالعه به منظور بررسی جریان انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی مزارع آفتابگردان (Helianthus annuus L. ) در شهرستان میامی انجام شد. اطلاعات لازم در مورد سه روش کاشت مرسوم، روش کم خاک ورزی و کاشت مستقیم از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل پرسش نامه در سال 1389 تهیه شد. پس از جمع آوری اطلاعات، پارامترهای مربوط به انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای بر مبنای معادل دی اکسید کربن محاسبه گردید. نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی در سه روش کاشت مرسوم، روش کم خاک ورزی و کاشت مستقیم به ترتیب برابر 13971، 12117 و 10865 مگاژول بر هکتار بود. در هر سه روش در مقایسه با سایر نهاده ها، کود نیتروژن و سوخت مصرفی بیشترین سهم انرژی ورودی را داشتند. بیشترین و کمترین میزان بهره وری انرژی به ترتیب مربوط به کشت مستقیم (15/0 کیلوگرم بر مگاژول) و کشت رایج (11/0 کیلوگرم بر مگاژول) بود. کمترین مقدار پتانسیل گرمایش جهانی از روش کاشت مستقیم به میزان 1449 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن در هکتار بود. در روش مرسوم و کم خاک ورزی، پتانسیل گرمایش جهانی حاصل از مصرف سوخت بیشترین مقدار تولید گازهای گلخانه ای به ترتیب 3/43 و 5/36 درصد از کل تولید گازهای گلخانه ای را به خود اختصاص داده است. در روش کاشت مستقیم، پتانسیل گرمایش جهانی حاصل از مصرف کود نیتروژن بیشترین مقدار تولید گازهای گلخانه ای (3/47 درصد) را به خود اختصاص داد. با توجه به نتایج بدست آمده مدیریت عملیات زراعی با رویکرد حذف عملیات اضافی (کاهش مصرف سوخت) و مدیریت مصرف کود نیتروژن، به منظور افزایش بهره وری انرژی، کاهش تولید گازهای گلخانه ای و اثرات زیست محیطی ضروری است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در سال های اخیر افزایش تولید گازهای گلخانه ای از خاک ها به اتمسفر از مسائل عمده ای به‍ شمار می رود. از مهم ترین این گاز ها می توان به متان (CH4)، نیتروس اکسید (N2O) و نیتریک اکسید (NO) اشاره کرد. از منابع اصلی تولید گازهای گلخانه ای در زمین های زراعی، خاک ورزی و بالا رفتن سطح زیر کشت بوده است. هدف از پژوهش حاضر تعیین میزان تصاعد گازهای گلخانه ای در اراضی زراعی استان خوزستان با استفاده از مدل DAYCENTاست. در ابتدا نمونه برداری و تعیین غلظت گاز خروجی از هر واحد زراعی انجام شد. همچنین با استفاده از نرم افزار DAYCENT انتشار گازهای متان، نیتروس اکسید و نیتریک اکسید در اکوسیستم‍ های کشاورزی استان خوزستان برآورد شد. پتانسیل گرمایش جهانی برای هر چهار منطقه موردمطالعه تعیین شد. بر اساس مدل DAYCENT، بیش ترین انتشار متان از شالیزارهای باغملک به مقدار 369/1 تن در هکتار در سال بوده است. همچنین بیش ترین میزان انتشار اکسید نیتروس و اکسید نیتریک از خاک گندمزارهای شوش به‍ ترتیب با مقدار 101/0 و 111/0 تن در هکتار در سال بوده است. بیش ترین میزان پتانسیل گرمایش جهانی بر اساس داده های مدل مربوط به گندم‍ زارهای شوش (614/66 تن معادل دی اکسید کربن) بود. نتایج نشان داد که نیشکر، انتشار گاز و پتانسیل گرمایش کمتری نسبت به سایر کشت های موردبررسی داشته است. همچنین با توجه به شاخص های آماری ضریب تعیین (98/0، 99/0 و 77/0)، ریشه ‍ ی میانگین مربعات خطا (05/0، 31/0و03/0) و کارایی مدل (61/0، 85/0 و76/0) به ترتیب برای سه گاز اکسید نیتروس، متان و اکسید نیتریک، مدل دقت قابل قبولی را نشان داده است.

پدیده تغییر اقلیم و گرم شدن جهانی توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است.هدف از این پژوهش بررسی انتشار گازهای گلخانه ای و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) ناشی از آن در تولید گندم در گرگان بود.برای انجام این پژوهش ابتدا 6 مزرعه گندم در دو بخش شرقی و غربی گرگان انتخاب شدند. همه اعمال زراعی به 8 بخش تهیه زمین، کاشت، کوددهی، حفاظت گیاه، کنترل علف های هرز، آبیاری، برداشت و حمل و نقل به کارخانه برای تحویل محصول تفکیک شدند و اطلاعات مربوط به روش های تولیدی و مقادیر مختلف کاربرد نهاده ها (ورودی ها) برای 3 سال زراعی از 6 مزرعه گندم مورد بررسی و فهرست برداری قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) ناشی از تولید گندم بین 923-268 کیلوگرم معادل Co2 در هکتار متغیر بود که معادل 103.8-271.5 کیلوگرم معادل CO2 به ازای هر تن گندم بود. در بین فعالیت های مختلف زراعی، کود نیتروژن با میانگین 291 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار بیش ترین مقدار را از نظر گرمایش جهانی به خود اختصاص داد. مصرف سوخت برای انجام عملیات زراعی نیز با میانگین 213 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار در جایگاه بعدی قرار گرفت. مقایسه با سایر نقاط جهان نشان داد که تولید گندم در گرگان به تولید گازهای گلخانه ای زیادتر منجر می شود.